JPS63246428A - Control unit for internal combustion engine - Google Patents

Control unit for internal combustion engine

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JPS63246428A
JPS63246428A JP62078196A JP7819687A JPS63246428A JP S63246428 A JPS63246428 A JP S63246428A JP 62078196 A JP62078196 A JP 62078196A JP 7819687 A JP7819687 A JP 7819687A JP S63246428 A JPS63246428 A JP S63246428A
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acceleration
target value
engine
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昌美 兼安
Nobuo Kurihara
伸夫 栗原
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Abstract

PURPOSE:To control with the proper acceleration pattern in response to the driving skill, traveling condition, etc., by storing multiple acceleration patterns in a driving characteristic target value generator and selectively outputting them. CONSTITUTION:One model in response to the driving state is selected among linear models of an engine 6, and the linear model is modified based on the deviation with the value delayed by the wasteful time factor 7 on the estimated value obtained from the linear model 1. Multiple acceleration patterns are stored in a standard acceleration pattern memory unit 4, one acceleration pattern is selected and outputted by a target value generator 3 in response to the driving state. The estimated quantity of the state variable is determined by a state observing unit 2, and the optimum control value is outputted from a control unit 5 based on it.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用エンジン等の内燃機関の制御装置に
係り、特に加速度に関しての運転性9乗り心地等を改善
するに好適な制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for an internal combustion engine such as an automobile engine, and particularly to a control device suitable for improving drivability, ride comfort, etc. with respect to acceleration. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

自動車産業の分野では、従来より大気汚染防止による環
境保全およびエネルギ資源節約への社会的関心b1高ま
るにつれて燃料経済性、排気浄化性等の向上が要求され
てきた。また一方、運転性。
In the field of the automobile industry, improvements in fuel economy, exhaust purification, etc. have been required as social interest in environmental conservation and energy resource conservation by preventing air pollution has increased. On the other hand, drivability.

乗り心地等マンマシン系としての特能向上も近年強く要
求されるに至っている。このため、自動車用ガソリンエ
ンジンの運転状態を総合的に制御し要求される性能向上
を実現する制御装置の開発が広く進められている。すな
わち、 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来のエンジン制御においては、加速性に関する運
転性を向上させる意味での回転速度の目標値追従制御に
ついて何ら積極的な方策が講じられておらず1人間工学
的な面での加速感や乗り心地について配慮されていない
ものであった。
In recent years, there has been a strong demand for improved performance as a man-machine system, such as ride comfort. For this reason, the development of a control device that comprehensively controls the operating state of an automobile gasoline engine and achieves the required performance improvement is widely underway. In other words, [Problem to be solved by the invention] In the conventional engine control described above, no active measures are taken for target value follow-up control of the rotation speed in the sense of improving drivability in terms of acceleration. 1) No consideration was given to the ergonomics of acceleration and ride comfort.

このため、走行路面の上下、湾曲、および積載負荷など
の機械的条件、並びに気温、晴雨、降雪。
For this reason, mechanical conditions such as the top and bottom of the driving road surface, curvature, and load, as well as temperature, rain, rain, and snowfall.

見通しなどの環境条件、さらには高速道路、市街地、渋
滞路などの走行条件などの諸条件に適合した運転様式、
時に加減速の応答性および様態にっいては、運転者の知
識、ノウハウや運転技術にその全てが一部されているた
めに、時としては不快な前後加速度、急加速、運転ムラ
などが発生し、乗り心地の観点からその改善が強く要求
されていた。
Driving styles that suit environmental conditions such as visibility, as well as driving conditions such as on expressways, urban areas, and congested roads;
The responsiveness and manner of acceleration and deceleration are all partially determined by the driver's knowledge, know-how, and driving technique, which can sometimes result in unpleasant longitudinal acceleration, sudden acceleration, uneven driving, etc. However, there was a strong demand for improvement from the viewpoint of ride comfort.

従来の制御方法では、いずれもエンジン運転状態が急激
に変化する過渡運転状態で充分に排ガスの悪化を抑える
点について配慮がされれておらず、特にエンジンの急激
な減速時に排ガス中にスパイク状に有害成分を発生し、
排ガスの悪化をもたらし易いという問題があった。
Conventional control methods do not take into consideration the issue of sufficiently suppressing the deterioration of exhaust gas during transient operating conditions where engine operating conditions change rapidly. generates harmful ingredients,
There is a problem in that it tends to cause deterioration of exhaust gas.

本発明の目的は、運転者各人の運転技能な特性、さらに
は走行条件等に応じて適切な加速度パターンを得ること
ができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can obtain an appropriate acceleration pattern depending on the driving skill characteristics of each driver, driving conditions, and the like.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するために、本発明は内燃機関の各部
の運転状態を検出するセンサと、予め設定された運転特
性目標値を発生する目標値発生器と、前記運転状態検出
値及び運転特性目標値に基づいて運転制御信号を出力す
る制御器と、を’tUえた内燃機関の制御装置において
、前記目標値発生器は複数の互に異なる加速度パターン
を予め記憶して選択的に出力可能な加速度パターン記憶
器を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, the present invention provides a sensor that detects the operating state of each part of an internal combustion engine, a target value generator that generates a preset operating characteristic target value, and a sensor that detects the operating state detection value and the operating characteristic. In the control device for an internal combustion engine, the controller outputs an operation control signal based on a target value, and the target value generator stores a plurality of mutually different acceleration patterns in advance and can selectively output them. It is characterized by being equipped with an acceleration pattern memory.

マイコン(マイクロコニピユータ)ヲ用い、冷却水温セ
ンサ、排気ガス中の酸素の有無を検出する02センサな
どエンジンの運転状態を表わす各種のデータを抽出する
センサからの信号を取り込み、空気供給量、燃料供給量
2点火時期、アイドル回転数及び排気ガス還流量など種
々の制御を行なって常に最適なエンジンの運転状態が得
られるようにした。電子式エンジン制御装置(以下、E
ECという)が使用されるようになってきた。
A microcomputer is used to capture signals from sensors that extract various data representing the operating status of the engine, such as the cooling water temperature sensor and the 02 sensor that detects the presence or absence of oxygen in exhaust gas. Various controls such as fuel supply amount, ignition timing, idle speed, and exhaust gas recirculation amount are performed to ensure that the optimum engine operating condition is always obtained. Electronic engine control device (hereinafter referred to as E
EC) has come into use.

このようなEECを燃料噴射タイプの内燃機関に適用し
たシステムの一例が特開昭55−134721号公報に
より提案されており、この従来例を第3図及び第4図で
説明する。
An example of a system in which such EEC is applied to a fuel injection type internal combustion engine is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 134721/1982, and this conventional example will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

第3図はエンジンの制御系全体を概括的に示した一部断
面図で、図において、吸入空気はエアクリーナ92.ス
ロットルチャンバ94.吸気管96を通り、シリンダ9
8の中に供給される。シリンダ98内で燃焼したガスは
、シリンダ98から排気管70を通り、大気中へ排出さ
れる。
FIG. 3 is a partial sectional view schematically showing the entire engine control system. In the figure, intake air is supplied to the air cleaner 92. Throttle chamber 94. Passes through the intake pipe 96 and enters the cylinder 9
8. The gas burned within the cylinder 98 passes through the exhaust pipe 70 from the cylinder 98 and is discharged into the atmosphere.

スロットルチャンバ94には、燃料を噴射するためのイ
ンジェクタ72が設けられており、このインジェクタ7
2から噴出した燃料はスロットルチャンバ94の空気通
路内で霧化され、吸入空気と混合して混合気を形成し、
この混合気は吸気管96を通って、吸気弁20の開弁に
より、シリンダ98の燃焼室へ供給される。
The throttle chamber 94 is provided with an injector 72 for injecting fuel.
The fuel ejected from the throttle chamber 94 is atomized within the air passage of the throttle chamber 94, and mixed with intake air to form a mixture.
This air-fuel mixture passes through the intake pipe 96 and is supplied to the combustion chamber of the cylinder 98 when the intake valve 20 is opened.

インジェクタ72の出口近傍には絞り弁74が設けられ
ている。絞り弁74は、アクセルペダルと機械的に連動
するように構成され、運転者により駆動される。
A throttle valve 74 is provided near the outlet of the injector 72. The throttle valve 74 is configured to be mechanically interlocked with the accelerator pedal and is driven by the driver.

スロットルチャンバ94の絞り弁74の上流には、空気
通路22が設けられ、この空気通路22には電気的発熱
体からなる熱線式空気流量計、即ち流量センサ24が配
設され、空気流速に応じて変化する電気信号AFが取り
出される。この発熱体(ホットワイヤ)からなる流量セ
ンサ24はバイパス空気通路22内に設けられているの
で、シリンダ8からのバンクファイア時に生じる高温ガ
スから保Sされると共に、吸入空気中のごみなどによっ
て汚染されることからも保護される。このバイパス空気
通路22の出口はベンチュリの最狭部近傍に開口され、
その入口はベンチュリの上流側に開口されている。
An air passage 22 is provided upstream of the throttle valve 74 of the throttle chamber 94, and a hot wire air flow meter made of an electric heating element, that is, a flow rate sensor 24 is disposed in the air passage 22, and the flow rate sensor 24 is arranged in accordance with the air flow rate. An electrical signal AF that changes as the signal changes is extracted. Since the flow rate sensor 24 made of this heating element (hot wire) is installed in the bypass air passage 22, it is protected from high-temperature gas generated during bank fire from the cylinder 8, and is also contaminated by dust in the intake air. It is also protected from being attacked. The outlet of this bypass air passage 22 is opened near the narrowest part of the venturi,
Its inlet is opened on the upstream side of the venturi.

インジェクタ72には、燃料タンク30からフューエル
ポンプ32を介して加圧された燃料が常時供給され、制
御回路60からの噴射信号がインジェクタ72に与えら
れたとき、インジェクタ72から吸入管6の中に燃料が
噴射される。
The injector 72 is constantly supplied with pressurized fuel from the fuel tank 30 via the fuel pump 32, and when an injection signal from the control circuit 60 is given to the injector 72, the fuel flows from the injector 72 into the suction pipe 6. Fuel is injected.

吸気弁20から吸入された混合気はピストン50により
圧縮され、点火プラグ(図示していない)によるスパー
クにより燃焼し、この燃焼は運動エネルギに変換される
。シリンダ98は冷却水54により冷却される。この冷
却水の温度は水温センサ56により計測され、この計測
値TWはエンジン温度として利用される。
The air-fuel mixture taken in through the intake valve 20 is compressed by the piston 50 and combusted by a spark from a spark plug (not shown), and this combustion is converted into kinetic energy. The cylinder 98 is cooled by the cooling water 54. The temperature of this cooling water is measured by a water temperature sensor 56, and this measured value TW is used as the engine temperature.

排気管70には02センサ142が設けられ、排気ガス
中の02の有無を計測して計測値λを出力する。
The exhaust pipe 70 is provided with an 02 sensor 142, which measures the presence or absence of 02 in the exhaust gas and outputs a measured value λ.

また、図示しないクランク軸にはエンジンの回転に応じ
て基準クランク角度毎に及び一定角度(例えば0.5 
度)毎に基準角信号及びポジション信号を出すクランク
角センサが設けられている。
In addition, the crankshaft (not shown) is attached at each reference crank angle and at a certain angle (for example, 0.5
A crank angle sensor is provided that outputs a reference angle signal and a position signal for each angle (degrees).

このクランク角センサの出力、水温センサ56の出力信
号TW、02センサ142の出力信号λ及び発熱体24
からの電気信号AFはマイクロコンピュータなどからな
る制御回路60の出力によってインジェクタ72及び点
火コイルが駆動される。
The output of the crank angle sensor, the output signal TW of the water temperature sensor 56, the output signal λ of the 02 sensor 142, and the heating element 24
The electric signal AF from the injector 72 and the ignition coil are driven by the output of a control circuit 60 consisting of a microcomputer or the like.

さらに、スロットルチャンバ4には絞り弁74を跨いで
吸気管96に連通ずるバイパス26が設けられ、このバ
イパス26には開閉制御されるバイパスバルブ61が設
けられている。
Further, the throttle chamber 4 is provided with a bypass 26 that communicates with the intake pipe 96 across the throttle valve 74, and this bypass 26 is provided with a bypass valve 61 that is controlled to open and close.

このバイパスバルブ61は絞り弁74を迂回して設けら
れたバイパス26に臨ませられ、パルス電流によって開
閉制御され、そのリフト量によりバイパス26の断面積
を変更するもので、このリフト量は制御回路60の出力
によって駆動部が駆動され制御される。即ち、制御回路
60によって駆動部の制御のため開閉周期信号が発生さ
れ、駆動部はこの開閉周期信号によってバイパスバルブ
61のリフト量を調節する。
This bypass valve 61 faces the bypass 26 provided by bypassing the throttle valve 74, and is controlled to open and close by a pulse current, and the cross-sectional area of the bypass 26 is changed depending on the amount of lift. The drive unit is driven and controlled by the output of 60. That is, the control circuit 60 generates an opening/closing cycle signal to control the drive unit, and the drive unit adjusts the lift amount of the bypass valve 61 based on this opening/closing cycle signal.

排気ガス還流(以下EGRと記す)制御弁90は排気管
70と吸入管96との間の通路を制御し、排気管70か
ら吸入管96へのEGR量が制御される。
An exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) control valve 90 controls the passage between the exhaust pipe 70 and the intake pipe 96, and the amount of EGR flowing from the exhaust pipe 70 to the intake pipe 96 is controlled.

従って、第3図のインジェクタ72を制御して空燃比(
A/F)の制御と燃料増量制御とを行ない、バイパスバ
ルブ61とインジェクタ72によりアイドル時のエンジ
ン回転数制御(ISC)を行なうことができ、さらにE
GR量の制御を行なうことができる。
Therefore, by controlling the injector 72 in FIG. 3, the air-fuel ratio (
A/F) control and fuel increase control can be performed, and engine speed control (ISC) at idle can be performed using the bypass valve 61 and injector 72.
The amount of GR can be controlled.

第4図はマイコンを用いた制御回路60の全体構成図で
、セントラル・プロセッシング・ユニット102(以下
CPUと記す)とリード・オンリ・メモリ104(以下
ROMと記す)とランダム・アクセス・メモリ106(
以下RAMと記す)と入出力回路108とから構成され
ている。上記CPU102はROM104内に記憶され
た各種のプログラムにより、入出力回路108からの入
力データを演算し、その演算結果を再び入出力回路10
8へ戻す。これらの演算に必要な中間的な記憶はRAM
106を使用する。CPU102. ROM104. 
RAM106.入出力回路108間の各種データのやり
取りはデータ・バスとコントロール・バスとアドレス・
バスからなるパスライン110によって行なわれる。
FIG. 4 is an overall configuration diagram of the control circuit 60 using a microcomputer, which includes a central processing unit 102 (hereinafter referred to as CPU), a read-only memory 104 (hereinafter referred to as ROM), and a random access memory 106 (hereinafter referred to as ROM).
(hereinafter referred to as RAM) and an input/output circuit 108. The CPU 102 calculates input data from the input/output circuit 108 using various programs stored in the ROM 104, and transfers the calculation results back to the input/output circuit 108.
Return to 8. The intermediate storage required for these operations is RAM.
106 is used. CPU102. ROM104.
RAM106. Various types of data are exchanged between the input/output circuit 108 using a data bus, a control bus, and an address bus.
This is done by a pass line 110 consisting of a bus.

入出力回路108には第1のアナログ・ディジタル・コ
ンバータ122(以下ADC1と記す)と第2のアナロ
グ・ディジタル・コンバータ124(以下ADC2と記
す)と角度信号処理回路126と1ビツト情報を入出力
する為のディスクリート入出力回路128(以下DIO
と記す)との入力手段を持つ。
The input/output circuit 108 inputs and outputs 1-bit information to a first analog-to-digital converter 122 (hereinafter referred to as ADC1), a second analog-to-digital converter 124 (hereinafter referred to as ADC2), and an angle signal processing circuit 126. Discrete input/output circuit 128 (hereinafter referred to as DIO) for
).

A D C1にはバッテリ電圧検出センサ132(以下
VBSと記す)と冷却水温センサ56(以下TWSと記
す)と大気温センサ136(以下TASと記す)と調!
!電圧発生器138(以下VR8と記す)とスロットル
センサ140(以下○TH8と記す)とozセンサ14
2(以下02 Sと記す)との出力がマルチ・プレクサ
162(以下MPXと記す)に加えられ、MPX162
により、この内の1つを選択してアナログ・ディジタル
変換回路164(以下ADCと記す)へ入力する。 A
DC164の出力であるディジタル値はレジスタ166
(以下REGと記す)に保持される。
ADC1 includes a battery voltage detection sensor 132 (hereinafter referred to as VBS), a cooling water temperature sensor 56 (hereinafter referred to as TWS), and an atmospheric temperature sensor 136 (hereinafter referred to as TAS).
! Voltage generator 138 (hereinafter referred to as VR8), throttle sensor 140 (hereinafter referred to as ○TH8), and oz sensor 14
2 (hereinafter referred to as 02S) is added to the multiplexer 162 (hereinafter referred to as MPX), and the output of MPX162
One of them is selected and inputted to the analog-to-digital conversion circuit 164 (hereinafter referred to as ADC). A
The digital value that is the output of DC 164 is stored in register 166.
(hereinafter referred to as REG).

また流量センサ24(以下AFSと記す)の出力はAD
C2・124へ入力され、アナログ・ディジタル変換回
路172(以下ADCと記す)を介してディジタル変換
されレジスタ174(以下REGと記す)ヘセットされ
る。
In addition, the output of the flow rate sensor 24 (hereinafter referred to as AFS) is AD
The signal is input to C2.124, converted into a digital signal via an analog-to-digital conversion circuit 172 (hereinafter referred to as ADC), and set in a register 174 (hereinafter referred to as REG).

角度センサ146(以下ANGLSと記す)からは基準
クランク角、例えば180度クランク角を示す信号(以
下REFと記す)と微少角1例えば1度クランク角を示
す信号(以下PO8と記す)とが出力され、角度信号処
理回路126へ加えられ、ここで波形整形される。
The angle sensor 146 (hereinafter referred to as ANGLS) outputs a signal indicating a reference crank angle, for example, 180 degrees crank angle (hereinafter referred to as REF), and a signal indicating a minute angle 1, for example, 1 degree crank angle (hereinafter referred to as PO8). The signal is then applied to the angle signal processing circuit 126, where the waveform is shaped.

DIO(128)には絞り弁74が全開位置に戻ってい
るときに動作するアイドル・スイッチ148(以下ID
LE−3Wと記す)とトップ・ギア・スイッチ150(
以下TOP−8Wと記す)とスタータ・スイッチ152
(以下5TART−8Wと記す)とが入力される。
DIO (128) has an idle switch 148 (hereinafter referred to as ID) that operates when the throttle valve 74 has returned to the fully open position.
LE-3W) and top gear switch 150 (denoted as LE-3W)
(hereinafter referred to as TOP-8W) and starter switch 152
(hereinafter referred to as 5TART-8W) is input.

次にCPUの演算結果に基づくパルス出力回路及び制御
対象について説明する。インジェクタ制御回路1134
(以下INJCと記す)は演算結果のディジタル値をパ
ルス出力に変換する回路である。従って燃料噴射量に相
当したパルス幅を有するパルスINJがINJC113
4で作られ、ANDゲート1136を介してインジェク
タ12へ印加される。
Next, a pulse output circuit and a controlled object based on the calculation results of the CPU will be explained. Injector control circuit 1134
(hereinafter referred to as INJC) is a circuit that converts the digital value of the calculation result into a pulse output. Therefore, the pulse INJ having a pulse width corresponding to the fuel injection amount is INJC113.
4 and is applied to the injector 12 via an AND gate 1136.

点火パルス発生回路1138 (以下IGNCと記す)
は点火時期をセットするレジスタ(以下ADVと記す)
と点火コイルの一次電流通電開始時間をセットするレジ
スタ(以下DWLと記す)とを有し、CPUよりこれら
データがセットされる。セットされたデータに基づいて
パルスIGNを発生し1点火コイルに一次電流を供給す
るための増幅器62へANDゲート1140を介してこ
のパルスIGNを加える。
Ignition pulse generation circuit 1138 (hereinafter referred to as IGNC)
is a register that sets the ignition timing (hereinafter referred to as ADV)
and a register (hereinafter referred to as DWL) for setting the primary current supply start time of the ignition coil, and these data are set by the CPU. This pulse IGN is applied via an AND gate 1140 to an amplifier 62 for generating a pulse IGN based on the set data and supplying a primary current to one ignition coil.

バイパスバルブ61の開弁率は制御回路(以下l5CC
と記す)1142からANDゲート1144を介して加
えられるパルスISOによって制御される。l5CC1
142はパルス幅をセットするレジスタl5CDとパル
ス周期をセットするレジスタl5CPとを持っている。
The opening rate of the bypass valve 61 is controlled by the control circuit (hereinafter referred to as 15CC).
) 1142 through an AND gate 1144. l5CC1
142 has a register l5CD for setting the pulse width and a register l5CP for setting the pulse period.

EGR制御井90を制御するEGR量制御パルス発生回
路1178 (以下EGRCと記す)にはパルスのハイ
・ロー状態の時間又隔比率(デユーティ)を表わす値を
ポットするレジスタEGRDとパルスの周期を表わす値
をセットするレジスタEGRPとを有している。このE
GRCの出力パルスEGRはANDゲート1156を介
してトランジスタ90に加えられる。
The EGR amount control pulse generation circuit 1178 (hereinafter referred to as EGRC) that controls the EGR control well 90 includes a register EGRD that pots a value representing the time or interval ratio (duty) of the high/low state of the pulse, and a register representing the period of the pulse. It has a register EGRP for setting values. This E
GRC output pulse EGR is applied to transistor 90 via AND gate 1156.

また、1ビツトの入出力信号は回路D I O(128
)により制御される。入力信号としては、I DLE−
SW倍信号5TART−8W信号、TOP−5W信号が
ある。また、出力信号としては燃料ポンプを駆動するた
めのパルス出力信号がある。このDIOは端子を入力端
子として使用するかを決定するためのレジスタDDR1
92と、出力データをラッチするためのレジスタDOU
T194とが設けられている。
In addition, the 1-bit input/output signal is transmitted through the circuit DIO (128
) is controlled by As an input signal, IDLE-
There are SW double signals, 5TART-8W signal and TOP-5W signal. Further, the output signal includes a pulse output signal for driving the fuel pump. This DIO is a register DDR1 for determining whether a terminal is used as an input terminal.
92 and a register DOU for latching output data.
T194 is provided.

モードレジスタ1160は入出力回路108内部の色々
な状態を指令する命令を保持するレジスタ(以下MOD
と記す)であり、例えばこのモードレジスタ116oに
命令セットすることによりA N Dゲート1136,
1140,1144゜1156を全て動作状態にさせた
り、不動作状態にさせたりする。このようにMODレジ
スタ1160に命令セットすることにより、I NJ 
C,IGNC。
The mode register 1160 is a register (hereinafter referred to as MOD) that holds instructions for commanding various states inside the input/output circuit 108.
For example, by setting an instruction to this mode register 116o, the A N D gate 1136,
1140, 1144°, and 1156 are all activated or deactivated. By setting the command in the MOD register 1160 in this way, I NJ
C, IGNC.

l5CC及びEGRCの出力の停止や起動を制御できる
It is possible to control the stop and start of output of l5CC and EGRC.

DIO(128)にはフューエル・ポンプ32を制御す
るための信号DIOIが出力される。
A signal DIOI for controlling the fuel pump 32 is output to DIO (128).

したがって、このようなEECを適用すれば、A/Fの
制御など内燃機関に関するほとんど全ての制御を適切に
行なうことができ、自動車用として厳しい排ガス規制も
充分にクリア可能で、しかも燃費の優れたエンジンを得
ることができる。
Therefore, by applying this type of EEC, almost all controls related to internal combustion engines such as A/F control can be performed appropriately, and it is possible to fully meet the strict exhaust gas regulations for automobiles, while also achieving excellent fuel efficiency. You can get the engine.

ところで、このようなEECにおけるA/Fの制御では
、例えば吸入空気量を表わすデータAF24とエンジン
回転速度Nとからインジェクタ72の制御データを得、
その結果を02センサ142のデータによりフィードバ
ック制御で補正し、所定のA/Fが得られるようにして
いることは周知であり、この種の制御技術によれば、機
械部品、センサやアクチュエータのばらつき、経時変化
及び環境変化などにより、噴射パルスが最適の空燃比状
態を得る値からずれた場合にも、排ガス中の特定成分濃
度がOzセンサ142で検出され、この検出値に応じた
フィードバック補正が行なわれるため、噴射パルスは常
に最適値に制御される。
By the way, in controlling the A/F in such an EEC, for example, control data for the injector 72 is obtained from data AF24 representing the intake air amount and the engine rotation speed N,
It is well known that the result is corrected by feedback control using data from the 02 sensor 142 to obtain a predetermined A/F. According to this type of control technology, variations in mechanical parts, sensors, and actuators Even if the injection pulse deviates from the value that provides the optimal air-fuel ratio state due to changes over time or environmental changes, the concentration of a specific component in the exhaust gas is detected by the Oz sensor 142, and feedback correction is made in accordance with this detected value. Therefore, the injection pulse is always controlled to the optimum value.

しかしながら、このような制御は、機関の運転状態が定
常状態であるか、ゆるやかに変化している状態では有効
に作用するが、急激に運転状態が変化するような過渡運
転状態においては、空燃比のフィードバック補正が運転
状態に追従できないため、機関の空燃比状態が最適値か
ら大きくずれる。このため、排ガス中の有害成分の低減
を図るための触媒コンバータの浄化効率が大幅に悪化す
る。
However, such control works effectively when the engine operating condition is steady or changing slowly, but in transient operating conditions where the engine operating condition changes suddenly, the air-fuel ratio Since the feedback correction cannot follow the operating conditions, the air-fuel ratio state of the engine deviates significantly from the optimum value. For this reason, the purification efficiency of the catalytic converter, which aims to reduce harmful components in exhaust gas, is significantly deteriorated.

一方、このように空燃比が大きくずれた場合に。On the other hand, when the air-fuel ratio deviates significantly like this.

噴射パルスを最適化する方法として学習制御が提案され
ている。学習制御の一例として、特開昭57−2622
9 号公報がある。この方法によれば、機関がアイドル
運転状態にある際の排ガス中の特定成分濃度によって決
まる空燃比補正係数の平均値を求め、該平均値が所定範
囲内に収まるように誤差補正量を学習制御によって定め
2機関がアイドルとは異なる所定回転速度の運転状態に
ある際の排ガス中の特定成分濃度によって決まる空燃比
補正係数の平均値を求め、その平均値が所定範囲内に収
まるような誤差補正量を学習制御により求め。
Learning control has been proposed as a method to optimize injection pulses. As an example of learning control, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-2622
There is Publication No. 9. According to this method, the average value of the air-fuel ratio correction coefficient determined by the concentration of a specific component in exhaust gas when the engine is in an idling operating state is determined, and the error correction amount is controlled by learning so that the average value falls within a predetermined range. Calculate the average value of the air-fuel ratio correction coefficient determined by the concentration of specific components in the exhaust gas when the two engines are operating at a specified rotation speed different from idling, and correct the error so that the average value falls within the specified range. The amount is determined by learning control.

アイドル時とアイドル以外の各々の誤差補正量から回転
速度に応じて変動する成分を回転速度の関数として求め
て、全体の誤差補正量を定めている。
The overall error correction amount is determined by determining a component that varies depending on the rotational speed from the error correction amounts for idle and non-idling conditions as a function of rotational speed.

しかしながら、この種の方法は、アイドル時とアイドル
以外の処理が異なるためのプログラム量の増大、学習制
御による誤差補正量による収束性及び回転速度による補
正量の一義性に問題を有している上、上記したようにエ
ンジンの負荷状態が急激に変化するような過渡状態にお
ける補正については配慮されていなかった。
However, this type of method has problems such as an increase in the amount of programs due to the difference between idle and non-idle processing, convergence of the error correction amount by learning control, and unambiguousness of the correction amount depending on the rotation speed. As mentioned above, no consideration was given to correction in a transient state where the engine load state changes suddenly.

〔作用〕[Effect]

上記構成を有する本発明によれば、目標値発生器が複数
の加速度パターンを出力しうる加速度パターン記憶器を
備えているため、当該自動車の運転者の運転技能、特性
あるいは走行条件に適合した速度を得ることができるも
のである。
According to the present invention having the above configuration, since the target value generator is equipped with an acceleration pattern storage device capable of outputting a plurality of acceleration patterns, a speed suitable for the driving skills, characteristics, or driving conditions of the driver of the vehicle is determined. This is something that can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明に係る実施例について説明する。 Next, embodiments according to the present invention will be described.

バエ凡交王ヱ星双 本発明の実施例ハードウェア構成については、専用ハー
ドウェアを構成してもよいが、第3図および第4図で説
明した従来のEELと同じか、もしくは第4図に示した
制御回路構成を用い、加速度センサ25(以下GSと記
す)を追加して前後加速度を測定する構成とした第5図
の構成を採用し、本発明の目的達成に合せてマイコンを
含む制御回路60による制御動作を異ならせ、そのため
に、ROM104に格納されているプログラムの一部を
異なったものとすることにより実現可能である。
The hardware configuration of the embodiment of the present invention may be dedicated hardware, but it may be the same as the conventional EEL explained in FIGS. 3 and 4, or the hardware configuration shown in FIG. Using the control circuit configuration shown in Figure 5, an acceleration sensor 25 (hereinafter referred to as GS) is added to measure longitudinal acceleration, and the configuration shown in Figure 5 is adopted, and a microcomputer is included in order to achieve the purpose of the present invention. This can be realized by making the control operations by the control circuit 60 different, and therefore by making some of the programs stored in the ROM 104 different.

1災 上記の問題点を解決するためには1発進および定速走行
からの加減速等の場合のような短時間の運転状態の変動
を充分に制御できなければならない。しかし1本件のよ
うな過渡状態の制御は理論上でも廻しいとされている上
、自動車の場合には運転者がアクセルペダルを踏み込ん
でから自動車が実際に加速するまでに多少の時間間隔、
いわゆるむだ時間があるため、一層の困難を招くのであ
る。このむだ時間が自動車の運転におよぼす弊害は、多
くの運転者が経験するところのものである。
In order to solve the above-mentioned problem, it is necessary to be able to sufficiently control short-term fluctuations in driving conditions such as when starting from a single start and accelerating/decelerating from constant speed running. However, it is said that transient state control like the one in this case is easy in theory, and in the case of a car, there is a certain time interval between when the driver steps on the accelerator pedal and when the car actually accelerates.
The so-called dead time makes things even more difficult. Many drivers experience the harmful effects of this wasted time on driving a car.

発生原因は、空気燃料混合気の致達遅れ、気筒ごとに順
次爆発していくための緩やかなトルクの立上り、エンジ
ン構造物の慣性、その他である。
The causes of this are a delay in the arrival of the air-fuel mixture, a gradual rise in torque due to the sequential explosion of each cylinder, inertia of the engine structure, and other factors.

このような技術的な難しさの中で、上記の目的を達成す
るために本発明は(1)むだ時間による応答遅れの補償
を目的とする応答の予測手段、(2)過渡状態の確実な
制御を目的とした加速度の制御手段、を採用した。
Amid such technical difficulties, in order to achieve the above objects, the present invention provides (1) a means for predicting a response for the purpose of compensating for response delays due to dead time, and (2) a reliable means for predicting transient states. An acceleration control method was adopted for the purpose of control.

上記予測手段は1次のような線形モデルである。The above prediction means is a first-order linear model.

すなわち、本線形モデルは過渡運転における連続的に変
化する運転状態のなかの特徴的な有限個数の運転状態の
近傍において、実エンジンの挙動特性を線形近似したも
のである。予測手段に用いられる線形モデルとしては、
これら複数の線形モデルから実エンジンの運転状態に最
も近い上記特徴的な運転状態において近似された線形モ
デルが選択される。特筆すべきは、これらの線形モデル
は実際には存在するむだ時間を有さず、現制御時期の操
作入力に対する現制御時期の一つ先の制御時期における
エンジンの応答例えば加速度9回転速度、空燃比等の予
測値を与える。
That is, this linear model is a linear approximation of the behavior characteristics of an actual engine in the vicinity of a characteristic finite number of operating states among continuously changing operating states during transient operation. As a linear model used as a prediction means,
From these plurality of linear models, a linear model approximated in the characteristic operating state closest to the operating state of the actual engine is selected. It should be noted that these linear models do not have dead time that actually exists, and the response of the engine at the control period one step ahead of the current control period to the operational input at the current control period, such as acceleration, rotational speed, engine speed, etc. Provides predicted values such as fuel ratio.

上記加速度制御手段は次のごとき効用をもつ。The above acceleration control means has the following effects.

すなわち、過渡運転状態の制御においてはエンジンの応
答はいうまでもなく刻々と変化しており、さらには制御
目標値自体が変動する場合も考えられる。この状況下で
エンジンの運転状態を充分に把握するには、回転速度お
よび空燃比だけでは不充分であり、それぞれの時間変化
分を監視する必要がある。特に、回転速度の時間微分値
もしくは車体速度の時間微分値として与えられる前後加
速度を把握することは、これが運転性、加速性あるいは
乗の心地を直接左右する要因でもあることから、過渡運
転状態の制御には極めて重要である。
That is, in controlling a transient operating state, the response of the engine is of course changing from moment to moment, and furthermore, the control target value itself may vary. In order to fully understand the operating state of the engine under this situation, it is insufficient to measure only the rotational speed and the air-fuel ratio, and it is necessary to monitor changes in each over time. In particular, it is important to understand the longitudinal acceleration given as the time derivative of the rotational speed or the time derivative of the vehicle speed, as this is a factor that directly affects drivability, acceleration, and ride comfort, so it is important to understand the longitudinal acceleration given as the time derivative of the rotational speed or the time derivative of the vehicle speed. It is extremely important for control.

換言すれば、前後加速度の把握によりこの操作が可能と
なり、過渡運転状態をより詳細に制御することができる
ため運転性、加速性および乗り心地の向上を実現できる
のである。
In other words, this operation becomes possible by understanding the longitudinal acceleration, and transient driving conditions can be controlled in more detail, making it possible to improve drivability, acceleration, and ride comfort.

簗よ災廉■ 第1図および第2図に本発明の第1実施駐を示す。まず
、この実施例において開示される内容は、大別して目標
値発生器3および標準加速度パターン記憶器4を含む加
速度制御に関する第1系と、線形モデル1.状態観測器
2.を含む排ガス対策に関する第2の系とに分けられる
。以下に各要素   ゛を個別的に説明する。
Figures 1 and 2 show a first implementation of the present invention. First, the content disclosed in this embodiment can be roughly divided into a first system related to acceleration control including a target value generator 3 and a standard acceleration pattern memory 4, and a linear model 1. State observer 2. The system is divided into a second system related to exhaust gas countermeasures, including the following: Each element will be explained individually below.

線形モデル1は、制御対象6である機関と同一の入力、
すなわちスワラトル開度θth、燃料噴射時間T+、排
気還流量δPR、および点火時期δIT、(ただしδは
標準設定値からの偏差を表わす)を受は入れ、対する出
力として、車体の前後加速度G、fi関の回転速度N、
空燃比A/Fのそれぞれの推定値G、N、(AIF)を
与える。
The linear model 1 has the same input as the engine that is the controlled object 6,
In other words, the swarator opening degree θth, fuel injection time T+, exhaust gas recirculation amount δPR, and ignition timing δIT (however, δ represents the deviation from the standard setting value) are accepted, and the longitudinal acceleration G, fi of the vehicle body is calculated as the corresponding output. Seki rotation speed N,
The respective estimated values G, N, (AIF) of the air-fuel ratio A/F are given.

線形モデル1は、有限個の運転状態すなわちG。Linear model 1 has a finite number of operating states, namely G.

N、A/Fにおける特徴的な値の組合せのそれぞれにつ
いて各1個ずつ設けられており、これらはG、N、A/
Fの値のそれぞれの近傍における制御対象6の入力Ot
 h g ’rllδPR,δITのそれぞれに対する
応答を線形近似して定めたものであり、G、N、A/F
の値の組合せ、つまり運転状態に応じてこれら有限個の
線形モデルの中からただ一つが設定されるか、または特
性が類似する複数の線形モデルを平均化もしくは合成し
た線形モデルが作成され、推定値G、N、A/Fの算出
に使用される。線形モデル1について特許されるべきこ
とは、これが制御対象6の入力に対する応答を説明する
ものでありながら制御対象6に存在する応答遅れ時間い
わゆるむだ時間を有さないことである。この特徴から、
任意の運転状態における制御対象6に任意の入力を加え
たとき、むだ時間を経過した後に現われる出力の推定値
を即座に得ることができるのであり、本発明の第1の要
点はこの点に帰するのである。
One value is provided for each characteristic value combination in N, A/F, and these are provided for each characteristic value combination in G, N, A/F.
The input Ot of the controlled object 6 in the vicinity of each value of F
It is determined by linear approximation of the response to each of h g'rllδPR and δIT, and G, N, A/F
Depending on the combination of values of It is used to calculate the values G, N, and A/F. What should be patented about the linear model 1 is that although it explains the response of the controlled object 6 to the input, it does not have the response delay time, so-called dead time, that exists in the controlled object 6. From this feature,
When an arbitrary input is applied to the controlled object 6 in an arbitrary operating state, an estimated value of the output that appears after the dead time has elapsed can be immediately obtained, and the first point of the present invention is derived from this point. That's what I do.

線形モデル1の選定は、制御対象6の出力G。The linear model 1 is selected based on the output G of the controlled object 6.

N、A/Fと線形モデル1から得た推定値G、N。N, A/F and estimated values G, N obtained from linear model 1.

(A/F)をむだ時間要素7により制御対象6に存在す
るむだ時間り秒分だけ遅らせた値との偏差によって修正
される。この偏差は、線形モデル1のもつ誤差あるいは
制御対象6における負荷変動などと意味する。また、こ
の修正過程を経験として蓄積し再度同様の状況に直面し
た場合にこの修正過程を再生する構成とすれば学習制御
を実現することができる。
(A/F) is corrected by a deviation from a value obtained by delaying (A/F) by the dead time existing in the controlled object 6 by the dead time element 7 by seconds. This deviation means an error of the linear model 1 or a load fluctuation in the controlled object 6. Furthermore, learning control can be realized by accumulating this correction process as experience and replaying this correction process when the same situation is encountered again.

次に、状態観測器2について説明する。本実施例のよう
に制御対象6に対して複数の入力および出力を考慮する
場合の制御則の構成法の一つとしてよく知られた状態監
開器を用いる方法がある。
Next, the state observation device 2 will be explained. One method of constructing a control law when considering a plurality of inputs and outputs for the controlled object 6 as in this embodiment is to use a well-known state monitor.

状態観測器2の機能を説明する。まず、線形モデル1に
おける入力θth、Tt、δPR,δIT をまとめて
ベクトルUと記し、出力としての推定値G、N、(A/
F)をまとめてベクトルYと記し。
The function of the state observation device 2 will be explained. First, the inputs θth, Tt, δPR, δIT in linear model 1 are collectively denoted as a vector U, and the estimated values G, N, (A/
F) are collectively written as vector Y.

線形モデル1の挙動を裏付ける内部状態をベクトルXと
記すと、線形モデル1の状態方程式はnを現時点、n−
1を一前のサンプル時点とすればX (n ) = A
 X  (n  −コ、)  +BU  (n  −1
)  −(1)ただし、 U=[θ thTy    δ PRδ 夏’r]tと
なる。ここで、A、B、Cはいずれも定数行列であり、
これらは(5)式に示す制御対象6の伝達関数行列T 
(Z)により(6)式によって定まる。
If the internal state that supports the behavior of linear model 1 is denoted by vector X, then the state equation of linear model 1 is expressed as
If 1 is the previous sample time, then X (n) = A
X (n -ko,) +BU (n -1
) −(1) However, U=[θ thTy δ PRδ summer'r]t. Here, A, B, and C are all constant matrices,
These are the transfer function matrix T of the controlled object 6 shown in equation (5)
(Z) is determined by equation (6).

ここでZはサンプル値のZ変換を示し、・・・(5) T (z)=C(ZニーA)−LB      −(6
)また、例えばTl1(Z)はOthに対するGの伝達
関数、 T22(Z)はTIに対するNの伝達関数、Taa(Z
)はδIT に対する(A/F)の伝達関数等等である
Here, Z indicates the Z transformation of the sample value, ... (5) T (z) = C (Z knee A) - LB - (6
) Also, for example, Tl1(Z) is the transfer function of G to Oth, T22(Z) is the transfer function of N to TI, Taa(Z
) is the transfer function of (A/F) to δIT, etc.

新たな行列Gを行列(A−GO)の固有値がすべて単位
円内にあるように選べば、(7)式によって内部状態変
数Xの推定値Xが得られる。
If a new matrix G is selected such that all the eigenvalues of the matrix (A-GO) are within the unit circle, the estimated value X of the internal state variable X can be obtained from equation (7).

X (n) = (A−GO) X (n  1)+B
U(n−1)+GY(n−1)−(7)速度および突然
比のそれぞれの目標値Q、N。
X (n) = (A-GO) X (n 1) + B
U(n-1)+GY(n-1)-(7) Respective target values Q and N of speed and sudden ratio.

(A/F)(以下Y と記す)と線形モデル1による推
定値Q、N、(A/F)の偏差とからLQI最適レギュ
レータ制御を行う。評価関数Jを(8)式とする。ここ
で、Q、Rは重み行並である。
LQI optimal regulator control is performed from (A/F) (hereinafter referred to as Y) and the deviation of estimated values Q, N, and (A/F) by linear model 1. The evaluation function J is expressed as equation (8). Here, Q and R are parallel to the weight rows.

+δU(n)RδU (n) )     −(8)た
だし。
+δU(n)RδU(n) ) −(8) However.

δY (n) =Y (n) −Y (n −1)  
 −(9)δ[J (n) =IJ (n)  U (
n  1)   −(10)・・・(11) となる。(11)式において最適ディンにはと決定され
る。このとき行列Pは(13)式のpiccati方程
式の解である。
δY (n) = Y (n) −Y (n −1)
−(9)δ[J (n) =IJ (n) U (
n 1) −(10)...(11). In equation (11), the optimal din is determined as follows. At this time, the matrix P is a solution of the piccati equation of equation (13).

ただし、 以上のように、(7)式に基づいて状態観測器2から状
態変数の推定公文が得られ、これから(11)式に基づ
いて制御器5から最適制御U が発生されるのである。
However, as described above, the estimated state variables are obtained from the state observation device 2 based on equation (7), and from this, the optimal control U is generated from the controller 5 based on equation (11).

次に、目標値発生器3について述べる。目標値発生器3
にはアクセルペダル入力APと線形モデル1の推定値Y
に基づくY−e−Lsと制御対象6の出力G、N、A/
F (以下Yと記す)との偏差(以下ΔYと記す)とが
入力され、制御量の目標値Y を出力する。目標値Y 
は過渡運転状態の制御を行う場合は時変数として発生さ
れ1時間によって変化する様態を予め設定するかもしく
はサンプル時点に応じて算出される。
Next, the target value generator 3 will be described. Target value generator 3
is the accelerator pedal input AP and the estimated value Y of linear model 1.
Y-e-Ls based on and the output G, N, A/ of the controlled object 6
A deviation (hereinafter referred to as ΔY) from F (hereinafter referred to as Y) is input, and a target value Y of the controlled variable is output. Target value Y
When controlling a transient operating state, it is generated as a time variable and the manner in which it changes over an hour is set in advance, or it is calculated according to the sample time.

本発明では、過渡運転状態において特に制御を要するも
のとして前後加速度Gを取り挙げている。
In the present invention, longitudinal acceleration G is taken up as something that particularly requires control in a transient operating state.

前後加速度Gについて特に問題となるのは、例えば第6
図(a)のようにアクセルペダル入力APがステップ状
に加えられた場合1前後加速度には通常同図(b)のよ
うな振動いわゆるガフガフ振動が現われ、従来より搭乗
者の不快感を招く大きな要因となつでいた。これに対し
本発明では、同図(c)のごとく予め目標とする前後加
速度Gの時間変化の様態G1を定めておき、実際の前後
加速度GがG*を追従すべく制御することで、前後不快
感を解消しその上に運転性、加速性2乗り心地などを同
時に向上させることを特徴としている。
For example, the 6th acceleration is particularly problematic regarding the longitudinal acceleration G.
When the accelerator pedal input AP is applied in a stepwise manner as shown in Figure (a), vibrations as shown in Figure (b) usually appear in the longitudinal acceleration, which is a large vibration that causes passenger discomfort than before. It was a factor. In contrast, in the present invention, as shown in FIG. It is characterized by eliminating discomfort and improving drivability, acceleration, ride comfort, etc. at the same time.

同図(d)はG1の様態に対応する回転速度である。The figure (d) shows the rotational speed corresponding to the mode of G1.

ところが、目標前後加速度G1の一意性は、自動車体の
機械的特性、路面・環境・負荷条件、あるいは運転者が
所望する運転性、加速性の多岐に亘る要因から容易に失
なわれる。この複雑な要因のそれぞれへの対応はもはや
単純な演算によってYnを算出する方法では不可能であ
る。すなわち、この場合には第1図に示すごとく、例え
ば標準加速度パターン記憶器4を設け、前記種々の要因
の考えられる有限個の組合せのすべてについて予め定め
られた前後加速度の目[G*を時変数データとして記憶
しておき、前記種々の要因に応じてつまり偏差ΔYもし
くは運転者あるいは車載するその他の計測器、制御器か
らの信号signa1gにより、これら有限個の標準加
速度パターンの中からただ一つが選定されるか、または
前記要因が複数種同時発生した場合にそれぞれの要因に
対応する標準加速度パターンを平均化もしくは合成した
標準加速度パターンを作成する構成とする。また、N*
However, the uniqueness of the target longitudinal acceleration G1 is easily lost due to a wide variety of factors such as the mechanical characteristics of the vehicle body, road surface/environment/load conditions, or the drivability and acceleration desired by the driver. It is no longer possible to deal with each of these complicated factors by calculating Yn using simple calculations. That is, in this case, as shown in FIG. It is stored as variable data, and only one of these finite standard acceleration patterns is determined depending on the various factors mentioned above, that is, the deviation ΔY or the signal signa1g from the driver or other measuring instruments or controllers installed in the vehicle. When a plurality of factors are selected or when a plurality of factors occur simultaneously, a standard acceleration pattern is created by averaging or combining standard acceleration patterns corresponding to each factor. Also, N*
.

(A/F)”  はG″のデータに応じて算定されても
よく、あるいはそれぞれに標準パターンとして00同種
に標準加速度パターン記憶器4に記憶されていてもよい
(A/F)" may be calculated according to the data of G", or may be stored in the standard acceleration pattern storage 4 in the same manner as 00 as a standard pattern.

また、目標値が一定値もしくは緩やかにしか変化しない
場合は第9図のように定値目標G” 、N”。
If the target value is a constant value or changes only slowly, fixed value targets G'' and N'' are set as shown in FIG.

(A/F)”  fi定する制御系として差し障えない
(A/F)" There is no problem as a control system that determines fi.

第1図の構成図に基づいて本発明における演算過程を第
7図に従って説明する。まず、アクセルペダル入力AP
を検知し次第に演算を開始(80)する。次に制御量の
目標値の初期値Yo”を読込む(81)、このとき他の
初期値についてはY o ” 0 。
Based on the configuration diagram of FIG. 1, the calculation process in the present invention will be explained with reference to FIG. First, accelerator pedal input AP
As soon as it is detected, the calculation starts (80). Next, the initial value Yo'' of the target value of the control amount is read (81). At this time, the other initial values are Yo'' 0.

Y 1 = O、Y o = O、X o = Oとす
る。制御周期の次数nにおける第1回目の操作量Uを作
成する(82)する。(16)式に従って制御対象6の
出力すなわち制御量Ynと線形モデル1の推定値Y n
−1との偏差ΔYnを算出(83)する、Lはむだ時間
(秒)でありQ−LSを東−1に作用させてYllとの
同期をとっている。
Let Y 1 = O, Y o = O, and X o = O. The first manipulated variable U for the order n of the control cycle is created (82). According to equation (16), the output of the controlled object 6, that is, the controlled amount Yn, and the estimated value Yn of the linear model 1
The deviation ΔYn from -1 is calculated (83), L is dead time (seconds), and Q-LS is applied to East-1 to synchronize with Yll.

ΔYn= (Yn−t e a   −Yn)    
 −(16)次に、ΔYnの僅少により必要に応じて線
形モデル1を再度選定、修正(84)する。この後の線
形モデル1によって現時点の制御量の推定値Y1を推定
(85)する。操作量U0と推定値Y1から(7)式に
従ってXnを導出(86)する。
ΔYn= (Yn-tea-Yn)
-(16) Next, the linear model 1 is selected and modified again as necessary depending on the smallness of ΔYn (84). The estimated value Y1 of the current control amount is estimated using the subsequent linear model 1 (85). Xn is derived from the manipulated variable U0 and the estimated value Y1 according to equation (7) (86).

また、偏差Δ9nおよび信号Signalから標準加速
度パターンとしての時系列データG*を同記憶器4より
必要に応じて選定あるいは修正(87)する。得られた
時系列データG1に基づいて一つ先の制御同期n+1に
対する加速度目標値Gn”x”を抽出し、また算出もし
くは記憶器4から選定する方法で他の制御iN−+x 
”、(A/F)−+z ” tt算出し制御量の目標値
Yn+t”を定める。
Further, time series data G* as a standard acceleration pattern is selected or modified from the memory 4 as required from the deviation Δ9n and the signal Signal (87). Based on the obtained time series data G1, the acceleration target value Gn"x" for the next control synchronization n+1 is extracted, and the acceleration target value Gn"x" for the next control synchronization n+1 is extracted, and the acceleration target value Gn"x" for the next control synchronization n+1 is extracted, and the other control synchronization iN-+x is calculated or selected from the storage device 4.
", (A/F)-+z" tt is calculated and the target value Yn+t of the control amount is determined.

最後に、第n+1周期における目標値Y n + 1°
と第n+1周期における制御対象6の出力の推定値であ
るYnとの偏差の積分値と、第n周期における内部状態
の推定値)(、とから(1,1)に従って最適制御入力
である操作量U n ” s ”を算出し次の制御周期
に移行して演算処理を繰り返す7以上のような構成とす
れば、制御対象に存在する、むだ時間から受ける諸悪影
響を回避すると同時に多変数入出力系における最適制御
問題を的確に解決し、自動車の機体差、環境・負荷条件
、さらには塔載者の感性にまで対応した発進、加減速な
どの過渡運転状態の制御を可能とする。
Finally, the target value Y n + 1° in the n+1 period
and Yn, which is the estimated value of the output of the controlled object 6 in the n+1 period, and the estimated value of the internal state in the n-th period)(, and the operation that is the optimal control input according to (1, 1) If the configuration described above is used, which calculates the quantity U n ``s'' and repeats the calculation process in the next control cycle, it is possible to avoid various negative effects from dead time that exists in the controlled object, and at the same time, it is possible to input multiple variables. It accurately solves the problem of optimal control in the output system, making it possible to control transient driving conditions such as starting, acceleration, and deceleration in response to vehicle differences, environmental and load conditions, and even the driver's sensibilities.

裏」」u1佐 第8図に本発明の第2の実施例の構成図を示す。U1 Colonel FIG. 8 shows a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

第1の実施例との基本的相違点は制御量、操作量をとも
にスカラー量とし、それぞれ回転速度N。
The basic difference from the first embodiment is that both the control amount and the operation amount are scalar amounts, and the rotation speed N is the same.

ストロットル開度Othとしている点である。線形モデ
ル1は、入力をOthとし前後加速度の推定値Gを得る
。また、制御対象6の出力として得られる前後加速度G
とGをむだ時間L(秒)分だけ遅らせてGと同期をとっ
たa 、 e−、LSとの偏差により線形モデル1を必
要に応じて再選定あるいは修正する構成とする。ここで
線形モデル1はOthを入力、Gを出力とする伝達関数
である。
The point is that the throttle opening degree is Oth. Linear model 1 takes the input as Oth and obtains the estimated value G of longitudinal acceleration. Also, the longitudinal acceleration G obtained as the output of the controlled object 6
The configuration is such that the linear model 1 is reselected or modified as necessary based on the deviation from a, e-, and LS, which are synchronized with G by delaying G by a dead time L (seconds). Here, linear model 1 is a transfer function with Oth as input and G as output.

制御器5へは、前後加速度の目標値G″と推定値Gとの
偏差を、また回転速度の目標値ゾと制御対象6の回転速
度Nと偏差の両者を人力する。制御器5ではP1制御も
しくはPID制御を行う。
The controller 5 is manually inputted with the deviation between the target value G'' of the longitudinal acceleration and the estimated value G, as well as the target value G'' of the rotational speed and the rotational speed N of the controlled object 6 and the deviation. control or PID control.

特に偏差N”−Nが大きいつまり、過渡運転状態1  
 A では相対的に偏差G  −Gの極小化を重点とし、中8 役に偏差G  −Gが小さいつまり定速運転状態では偏
差N” −Nの極小化を重点とするような重み付き制御
則を設ける。これにより、前後加速度Gと回転速度Nの
制御を相補的に実施でき、かつ、時分割の要領で過渡運
転時の前後加速度の目標値系列への追従制御および定速
運転時の回転速度の定値制御を実現できる。
In particular, the deviation N''-N is large, that is, transient operation state 1
In A, the weighted control law is focused on relatively minimizing the deviation G -G, and in the middle 8, the weighted control law is focused on minimizing the deviation N'' -N when the deviation G -G is small, that is, in the constant speed driving state. As a result, longitudinal acceleration G and rotational speed N can be controlled in a complementary manner, and the longitudinal acceleration G and rotation speed N can be controlled in a time-sharing manner to follow the target value series of longitudinal acceleration during transient operation and rotation during constant speed operation. Fixed value control of speed can be achieved.

以上の実施例によれば、むだ時間を有する機関の挙動を
実時間で推定することができ、また、この推定手段は機
関の運転状態および負荷条件に応じて最も優良な推定を
与えるように補正できるので、定速運転および加減速時
にかかわらず、制御量すなわと前後加速度2回転速度あ
るいは空燃比の一つを、もしくは複数であるならばそれ
らを同時に制御することが可能となり、これにより燃費
費経済性、排気浄化性、加速性、運転性あるいは乗り心
地を大幅に向上させることができる。
According to the embodiments described above, the behavior of an engine with dead time can be estimated in real time, and this estimation means is corrected to give the best estimation according to the operating state and load condition of the engine. Therefore, regardless of constant speed operation or acceleration/deceleration, it is possible to control one of the control variables, longitudinal acceleration, two rotational speeds, or air-fuel ratio, or if they are multiple, simultaneously control them.This makes it possible to control the fuel efficiency. Cost efficiency, exhaust purification performance, acceleration performance, drivability, and ride comfort can be significantly improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り本発明によれば、目標値発生器が複数の加速
度パターンを出力しうる加速度パターン記憶器を備えて
いるため、当該自動車の運転者の運転技能、特性あるい
は走行条件に適合した加速度を得ることができる。
As described above, according to the present invention, since the target value generator is equipped with an acceleration pattern storage device capable of outputting a plurality of acceleration patterns, acceleration suitable for the driving skills, characteristics, or driving conditions of the driver of the vehicle can be determined. Obtainable.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は同
ブロック図、第3図はエンジンの電子制御の一例を示す
概要図、第4図は従来の制御回路のブロック図、第5図
は本発明の制御回路のブロック図、第6図はアクセルペ
ダル入力と車体前後加速度等との時間的特性を示す特性
図、第7図は第2図の演算処理を示すフローチャート、
第8図。 第9図は他の実施例を示すブロック図である。 1・・・機関の応答を予測する線形モデル、2・・・状
態wtm器、3・・・機関の運転目標値発生器、4・・
・目標値の時系列データである標準加速度パターン記憶
器、25・・・加速度センサ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram thereof, FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of electronic control of an engine, FIG. 4 is a block diagram of a conventional control circuit, and FIG. 5 is a block diagram of the control circuit of the present invention, FIG. 6 is a characteristic diagram showing the temporal characteristics of the accelerator pedal input and vehicle longitudinal acceleration, etc., and FIG. 7 is a flowchart showing the calculation process of FIG. 2.
Figure 8. FIG. 9 is a block diagram showing another embodiment. 1... Linear model for predicting engine response, 2... State wtm device, 3... Engine operation target value generator, 4...
- Standard acceleration pattern memory which is time series data of target values, 25... acceleration sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.内燃機関の各部の運転状態を検出するセンサと、予
め設定された運転特性目標値を発生する目標値発生器と
、前記運転状態検出値および運転特性目標値に基づいて
運転制御信号を出力する制御器と、を備えた内燃機関の
制御装置において、 前記目標値発生器は複数の互に異なる加速度パターンを
予め記憶して選択的に出力可能な加速度パターン記憶器
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
1. A sensor that detects the operating state of each part of the internal combustion engine, a target value generator that generates a preset operating characteristic target value, and a control that outputs an operating control signal based on the detected operating state value and the operating characteristic target value. A control device for an internal combustion engine, characterized in that the target value generator includes an acceleration pattern storage device that stores a plurality of mutually different acceleration patterns in advance and can selectively output them. Engine control equipment.
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